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多点测序结合ctDNA检测有助于GBM的分子诊断

2021-01-13 马辰凯 邱天明

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胶质母细胞瘤是一类侵袭性极强的恶性脑肿瘤,具有高度肿瘤内异质性。

天津医科大学总医院神经外科的康春生等对11例胶质母细胞瘤患者进行多点测序和循环系统肿瘤DNA检测,发现ctDNA检测结果与肿瘤组织的多点外显子测序结果相吻合,论文发表在2019年12月的《Aging》在线。


——摘自文章章节


【Ref: Yang C, et al. Aging (Albany NY). 2019 Dec 10;11(23):11224-11243. doi: 10.18632/aging.102526. Epub 2019 Dec 10.】


研究背景



胶质母细胞瘤(GBM)是一类侵袭性极强的恶性脑肿瘤,具有高度肿瘤内异质性。了解胶质母细胞瘤的肿瘤异质性有助于克服肿瘤的放疗抵抗、控制肿瘤进展和复发。天津医科大学总医院神经外科的康春生等对11例胶质母细胞瘤患者进行多点测序和循环系统肿瘤DNA(ctDNA)检测,发现ctDNA检测结果与肿瘤组织的多点外显子测序结果相吻合,论文发表在2019年12月的《Aging》在线。


研究方法



作者首先对11例胶质母细胞瘤患者(包括1例患者的原发和复发的肿瘤样本)的31个基因进行外显子测序,以确定胶质母细胞瘤的遗传基础和肿瘤内异质性。研究者在分析最常见的50个体细胞突变时,发现MUC16基因在所检测的样本中突变率最高(19/31)。同时发现其它已知的驱动基因,包括EGFR、PTEN和TP53等的突变基因富集于双链DNA损伤修复、组蛋白修饰和磷酸化修饰的信号通路中(图1)。
 

图1. 胶质母细胞瘤的驱动基因突变分析。
 
接着,为研究胶质母细胞瘤的遗传进化,作者对1例原发和复发配对的GBM进行肿瘤进化分析,发现原发与复发肿瘤样本的每个部位都检测到多个亚克隆,但突变基因和突变频率在肿瘤的不同部位有所区别(图2)。
 

图2. 1例患者的原发和复发GBM样本的进化分析。
 
最后,研究分析血液ctDNA中的1403个基因。既往研究报道这些基因在肿瘤发生和肿瘤进展中起重要作用。通过ctDNA测序数据和11例GBM患者的肿瘤组织外显子测序结果与TCGA基因突变数据库进行比较,发现ctDNA测序可以检测到GBM肿瘤中的常见基因突变,并获得在肿瘤组织样本中无法检测的其它基因突变信息(图3)。
 

图3. ctDNA与肿瘤的EGFR测序结果比较。

结论



作者指出,该研究证实对胶质母细胞瘤进行多点外显子测序与循环系统肿瘤DNA检测的结果相吻合,表明可以将血液样本的ctDNA检测作为体液活检,帮助诊断胶质母细胞瘤。

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